Ejercicio Ácido Base 23: pH resultante de una neutralización no estequiométrica

Calcularemos el pH de la disolución resultante de mezclar una disolución de un ácido fuerte y una disolución de base fuerte, aunque en cantidades no estequiométricas o equivalentes. Se producirá neutralización pero no completa, por lo que el pH final dependerá de cuál de los dos esté en exceso y cuál actúe como reactivo limitante. Mira la teoría 9: Reacciones de neutralización.

El enunciado completo del ejercicio es:

Se mezclan 0,5 litros de una solución 0,05M de HCl con 0,5 litros de una solución 0,01M de NaOH. Calcula el pH de la disolución resultante suponiendo volúmenes aditivos.

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44 Comentarios

  1. Hola!!!
    Una duda:
    ¿Qué pasa si resulta que las cantidades de H3O+ y las de OH- son exactamente las mismas? Ninguno de los dos estaría en exceso..entonces, qué se hace?

    GRACIAS!!

    Sara, 4 Años Antes Reply

  2. ¡Hola! Si las cantidades adicionadas son exactamente las mismas y no hay ninguno en exceso sería como en el caso del ejercicio 22 (http://www.quimitube.com/videos/ejercicio-22-calculo-del-volumen-de-acido-necesario-para-neutralizar-una-base/), se neutralizan totalmente ambas especies. Si además estás neutralizando un ácido fuerte con una base fuerte, al adicionar exactamente las mismas cantidades de ambos, el pH final a 25ºC será 7 (como en el caso de teoría 10.1, sobre valoración de un ácido fuerte con una base débil). Si, por el contrario, alguna de las especies es débil, aunque neutralices totalmente el pH final no será 7 porque se producirá hidrólisis (como en el caso de la teoría 10.2).

    Quimitube, 4 Años Antes Reply

  3. He visto el vídeo de la teoría 10.2!
    La duda me venía a partir de un ejercicioque dice: indica razonadamente si 50ml de ácido acético 0.01M i 50ml de NaOH 0.01M es una disolución ácida, básica o neutra.
    En este caso se explica teóricamente, sin hacer cálculos?
    Yo he hecho:
    CH3-COOH + NaOH —-> CH3-COONa + H2O

    CH3-COONa —-> CH3-COO(-) + Na(+)

    CH3-COO(-) + H2O ——> CH3-COOH + OH-

    Como al final tengo OH-, la disolución es básica? No lo entiendo muy bien, así que creo que me lo estoy inventando todo…

    Luego me piden los mismo con 50ml de nitrato sódico 0.01M…
    En teoría es neutra, pero no entiendo por qué. ¿Me lo podrías explicar?

    Y otras duda que tengo de todo el tema es la siguiente: Para hacer todos los ejercicios de calcular el pH, neutralizaciones, etc. los cálculos se hacen con las cantidades que nos dan? Es decir, si me dicen que tengo 25ml de una disolución 0.1M i 30ml de otra disolución 0.2M, y dicen que coges 10ml de cada una para hacer una neutralización, ¿qué datos cojo para hacer todo el ejercicio? Lo hago todo con con los moles que hay en los 25 ml y luego divido entre el volumen que tengo realmente (10ml de una + 10ml de la otra), o directamente hago los cálculos con los moles que tengo en los 10 ml de cada una??
    No sé si entiendes cual es mi duda…

    Muchas gracias por dedicar parte de tu tiempo a explicarnos todos estos ejercicios… Me estás ayudando muchísimo!

    Sara, 4 Años Antes Reply

  4. No, no te lo estás inventando, está muy bien :-) Lo explicas así, de forma teórica, sin hacer cálculos. Dado que tienes los mismos moles de NaOH que de CH3COOH (mismos volúmenes y mismas concentraciones de ambas disoluciones), la neutralización es completa, pero después el anión acetato, CH3COO-, produce hidrólisis, tal y como tú has escrito en la tercera reacción. Esa hidrólisis da OH- y, por tanto, la disolución resultante es básica a pesar de que la neutralización ha sido completa.

    En cuanto a lo del nitrato sódico, has de mirar los vídeos de hidrólisis (son los de teoría 6 de ácido base, hay 5, si no voy mal ahora mismo). El nitrato sódico es una sal que procede, podemos decir, de ácido nítrico, HNO3, y de hidróxido sódico, NaOH. Como tanto el ácido nítrico como el hidróxido sódico son un ácido y una base fuertes respectivamente, son incapaces de producir hidrólisis, es decir, incapaces de modificar el pH de la disolución. Por este motivo, cuando disuelves esta sal en agua el pH final es neutro, igual que si disuelves cloruro sódico, NaCl, nitrato potásico, KNO3, etc. Pasará esto con cualquier sal que provenga de ácido fuerte y base fuerte.

    En cuanto a tu última pregunta, has de hacer los cálculos con los moles que tienes de 10 mililitros, no con el total. Piensa que si en 25 ml hay, pongamos por caso, 3 moles, cuando tú tomes 10 mililitros ya no tendrás 3 moles sino 0,75 moles. Los otros 2,25 moles se quedarán en el recipiente inicial, no reaccionarán, y por tanto no nos interesan… Es decir:
    1) calculas los moles que hay en los 10 ml de cada una de ellas.
    2) determinas cuál de las dos cantidades es mayor. Por ejemplo, si te salen 0,1 moles de OH- y 0,15 moles de H3O+, la disolución será ácida porque sobran 0,05 moles de H3O+.
    3) considerando que sobran 0,05 moles de H3O+, y que estos moles se hallan en 20 ml (has mezclado 10 ml de cada una), calculas la concentración de H3O+, que será (0,05/20 ml)*1000.
    4) ahora que tienes la concentración en forma molar, moles/litro, aplicas logaritmo negativo para tener el pH.

    Espero que se haya entendido…

    Y me alegro mucho de que te estén ayudando los vídeos y mis respuestas :)

    Quimitube, 4 Años Antes Reply

    • POR FIN me queda claro!!!!!
      O sea, que hay que hacer los cálculos con las cantidades que estoy utilizando, luego miro si tengo más OH o H30, i a partir de lo que me sobre y dividiéndolo entre el volumen total, aplico el -log
      Eso es en neutralizaciones ácido débil / base fuerte o al revés, ¿no?

      Sara, 4 Años Antes Reply

    • hola respecto a esto tengo una duda , si tengo que mi concentracion de base es mas grande que la concentracion de acido , y teniendo en cuenta que tengo un acido fuerte y una base debil al final que tengo una disolucion basica??? . Bueno esa es mi duda espero pueda aclararmela . porfavor.

      gerardo, 3 Años Antes Reply

  5. Esencialmentr será en neutralizaciones de ácido fuerte y base fuerte o al revés que es lo que entra cuantitativamente en Selectividad. Si no voy equivocada, cuando hay un ácido o una base débil no te pedirán cálculos, solo respuestas teóricas como del ejemplo que has puesto antes. Por lo demás los cálculos se hacen tal y como has dicho, solo una pequeña puntualización: si es la base la que está en exceso calcularás el pOH y después sabiendo éste ya podrás despejar el pH.

    Quimitube, 4 Años Antes Reply

  6. Hola, a mi me piden hacer todo esto pero usando balance de carga y balance de masa.. será que lo podrías hacer ?

    Ximena, 4 Años Antes Reply

    • ¡Hola Ximena! Bienvenida.

      No entiendo muy bien a qué te refieres con balance de carga y de masa, ¿me podrías poner un ejemplo? ¿Es más sencillo que comparar el número de moles como lo hacemos nosotros?

      Un saludo,

      Carmen

      Quimitube, 4 Años Antes Reply

  7. Si en vez de ácido y base, tengo base y base (fuertes) distintas cómo calculo la concentración de OH – ???
    Por ejemplo:
    A mi me pidieron calcular el pH de 300cm3 de Ca(OH)2 0,1N(normal) con 100cm3 de NaOH 0,2 M.

    Hice las cuentas y me quedaban:
    moles de OH- para Ca(OH)2 = 2* 1,5×10^-2 = 0,03 moles
    moles de OH- para NaOH = 0,02 moles

    Luego que hago.. lo sumo ??? o lo resto?? .. Está bien cómo halle los moles ?? .. Porque pasé normalidad a molaridad dividiendolo por 2 ya que Ca(OH)2 tiene 2 OH .

    Gracias.

    Valentina, 4 Años Antes Reply

    • ¡Hola!

      Tus cálculos son correctos, tendrás 0,03 moles procedentes del hidróxido de calcio y 0,02 moles procedentes del hidróxido sódico. Luego se suman, porque todo son iones OH-, sus efectos serán aditivos y no puede haber ningún tipo de neutralización entre ellos; si lo restas, estaría mal. Una vez que tienes el número de moles totales, 0,05, sabes que estos moles estarán en un volumen total de 400 ml, y de ahí sacas una molaridad total de OH- con la que determinas el pOH y, posteriormente, el pH. Es igual que el ejercicio http://www.quimitube.com/videos/ejercicio-6-calculo-del-ph-de-una-mezcla-de-bases-fuertes/

      Ya me contarás qué tal se te digo el examen cuando tengas los resultados :)

      Un saludo,

      Carmen

      Quimitube, 4 Años Antes Reply

  8. PORFAVOR SI puede contesteme antes de dia 19. Es un problema de 2 batx. Y no lo se hacer.
    10 ml de naoh se juntan con 20 ml de una disolucion de hcl 1 m. La mexcla es acida i se necesitan 15 ml de naoh para su neutralizacion.
    A) concentracion de la diss inicial de naoh en g/l
    B) ph de la disolucion. (lo tengo todo menos la parte de naoh porque no se su molaridad ni nada)

    MUCHAS GRACIAS

    gafelgafel, 4 Años Antes Reply

  9. hola.. quisiera saber si podes decir como planteo las reacciones de titulación? por que no se plantean siempre igual si no q va a depender de si tengo un acido debil con uno fuerte, un buffer, etc.. Gracias!!

    Yamila, 4 Años Antes Reply

  10. PORQUE UTILIZAS LAS 0,02 MOLES DE H3O…..PARA CALCULAR EL Ph….si no reaccionaron ?¿?…agradeceria tu respuesta

    KENNY, 3 Años Antes Reply

    • ¡Hola! Precisamente por eso, porque como no han reaccionado permanecen en la disolución. Ten en cuenta que el pH se hace con la concentración de H3O+ de la disolución, la real. Los que se hayan neutralizado no puedes tenerlos en cuenta para determinar el pH, y por este motivo debes usar 0,02. Un saludo.

      Quimitube, 3 Años Antes Reply

  11. COMO PREPARAR 100 ml 0,01 M FOSFATO DE POTASIO pH= 7,2 a partir de patrones 0,02 M

    GERLY CACERES, 3 Años Antes Reply

    • Hola Gerly, esa pregunta que formulas no es tan sencilla, lamentándolo mucho nosotros no podemos realizar tus cálculos, no se trata de eso, sino de que aprendas a hacerlo tú. ¿Has iniciado el ejercicio? ¿Qué has planteado? Un saludo

      QuimiTube, 3 Años Antes Reply

  12. CUANTOS ml DEL ÁCIDO Y DE LA BASE DEBO AGREGAR

    GERLY CACERES, 3 Años Antes Reply

  13. hola muy buenos dias que gusto poder saludarles y hacerles mi consulta tengo mi examen parcial para el dia de mañana y me a venir un examen similar a este asi que quiero pedirle de favor que me ayuden el problema es el sgte:

    ¿cual es el volumen de acido sulfurico 0.1N para neutralizar 2.10 gr de hidroxido de calcio

    giancarlo, 3 Años Antes Reply

    • Hola Giancarlo, bienvenido. Este ejercicio es muy parecido a este otro, te sugiero que lo veas y trates de hacer el tuyo:
      http://www.quimitube.com/videos/ejercicio-22-calculo-del-volumen-de-acido-necesario-para-neutralizar-una-base/
      Solo que antes tendrás que pasar los 2,10 gramos de hidróxido de calcio a moles.
      Un saludo.

      QuimiTube, 3 Años Antes Reply

      • hola muchisimas gracias por su respuesta y su tiempo a mi pregunta en su ejemplo me da la molalidad(M), pero en mi ejemplo me dicen normalidad (N) y eso es lo que me confunde bastante,SABE ALGUIEN ME SUGERIO HACERLO DE ESTE MODO

        EL numero equivalente gramo del H2SO4 es igual al numero equivalente del ca(OH)2 y esto se debe cumplir porque es una neutralizacion entonces como me dan la normalidad seria

        N=#equivalante/volumen

        entonces el #equivalente del ca(OH)2=MASA DEL SOLUTO ENTRE PM/2

        #equivalente=2.10/(74/2)=0.0567

        por lo tanto N= 0.1= #equivalente/v

        0.1=0.567/v

        v=0.5675 ml 0 litros no se bien que unidad debe ser

        QUISIERA SABER SI ESTE PORCEDIMIENTO Y LA RESPUESTA ES LA CORRECTA SINO ES ASI AGREDECERIA UN MONTON ME EXPLIQUE EL PROCEDIMIENTO Y RESPUESTA PORFAVOR,saludos espero su pronta respuesta

        giancarlo, 3 Años Antes Reply

  14. Hola! Tengo una duda : por qué utiliza n(H3O*) sin neutralizar para calcular el pH??

    Sara, 2 Años Antes Reply

    • Cuando tú tienes una disolución ácida, tienes cierta concentración de H3O+ que es lo que da su valor de pH. Si tienes una básica, tendrá también cierta cantidad de H3O+ (mucho menor) y de OH- (mucho mayor). Al ponerla ambas en contacto sucede:
      H3O+ + OH- –> 2H2O
      Pero si hay más cantidad de H3O+ que de OH-, sigue quedando cierta cantidad de H3O+ en exceso, sin neutralizar. Este H3O+ que no se neutraliza es lo que hace que tu disolución sea ácida, y es el valor que debes emplear para calcular el pH, ya que el pH será siempre esto, -log[H3O+].

      QuimiTube, 2 Años Antes Reply

  15. Estoy dándole vueltas al problema siguiente.
    Quiero preparar 1l de lactato de sodio 0.15M a pH= 7,4
    A partir de NaOH puro y ácido láctico. cómo procedo?

    ¿Se puede hacer sin utilizar balances de carga y masa?

    ¿a partir de la ecuación pH= pKa -log [HLac]/[Lac-]?

    Alberto, 2 Años Antes Reply

    • ¡Hola! Sí, yo usaría la ecuación que indicas para determinar la relación que necesitas entre las concentraciones de forma HLac y Lac- (tendrás que buscar Ka del ácido láctico). Como la concentración final que quieres de lactato es 0,15M, podrás calcular la concentración necesaria de ácido láctico requerida también.

      QuimiTube, 2 Años Antes Reply

  16. Te amo gallega, me salvaste las papas!

    FanN1, 2 Años Antes Reply

  17. Hola, me gustaria saber como puedo resolver esto :( de verdad que no entiendo nada :(

    Calcular cuántos equivalentes gramos de H2SO4 son necesarios para neutralizar 2400cm3 de solución 0,5 N de hidróxido de potasio (KOH).

    Andrea, 2 Años Antes Reply

    • Hola Andrea, primero debes escribir y ajustar la reacción de neutralización ácido-base de H2SO4 y KOH. Luego, para el cálculo, debes empezar por la cantidad que deseas neutralizar, 2400 cm3. Pásalo a ml (1 ml = 1 cm3) y luego a litros, es decir, 2,4 litros. Una vez tengas eso, sabiendo la concentración del KOH es 0,5N (que es lo mismo que 0,5M, es decir, 0,5 mol/litro). Así sabrás ya los moles de KOH y podrás añadir un nuevo factor de conversión que relacione los moles de KOH con los de H2SO4 a partir de la reacción química. Luego debes saber que 1 mol de H2SO4 son 2 equivalentes.
      Inténtalo con estas indicaciones y me comentas. También te puede convenir ver con detenimiento el ejercicio de neutralización ácido-base estequiométrica:
      http://www.quimitube.com/videos/ejercicio-22-calculo-del-volumen-de-acido-necesario-para-neutralizar-una-base

      QuimiTube, 2 Años Antes Reply

  18. Hola!
    Tengo una duda nosé si puedas ayudarme necesito resolver el siguiente problema y por más que busco no encuentro!

    Cuantos ml. De solución de hidróxido de sodio 0.01molar se necesitan para neutralizar 10 ml. De una disolución de ácido clorhidrico 0.02 molar en la sig ecuación?

    HCL+NaOH====NaCl + H2O

    ESPERO PUEDAN EXPLICARME, gracias!

    Marcel, 2 Años Antes Reply

  19. Muchas gracias por la explicacón, había un ejercicio que no me salía, y gracias a tu explicación pude resolverlo.

    Esta muy bueno el sitio, me esta ayudando mucho.
    Saludos desde Argentina!

    Maxi, 1 Año Antes Reply

    • Hola Maxi, me alegra mucho que te sirviera. Ánimo con tus estudios. Un saludo.

      QuimiTube, 1 Año Antes Reply

  20. Excelente !! Muy bien explicado, muchas gracias por subirlo. Sldos, Lucas

    Lucas, 1 Año Antes Reply

  21. PREGUNTAS
    I. SOLUCIONES
    1. Una solución contiene 10g de sulfato cúprico anhidro, CuSO4, en 1000 ml de solución. ¿Cuál es su molaridad? (peso molecular de CuSO4= 159,63 g/mol)
    (4 puntos)
    a) 0,0626M
    b) 0,0567M
    c) 0,0657M
    d) 0,0523M
    2. La densidad del ácido clorhídrico es de 1,10g/ml, y contiene el 20,24% de HCl. Calcule la molalidad, la molaridad y la fracción molar del HCl en la solución. (peso molecular HCl=36,47 g/mol) (6 Punto)
    a) 5,55m; 6,18M; 0,5202
    b) 6,18m; 5,55M; 0,0102
    c) 0,01; 6,18M; 5,55m
    d) 6,18m; 5,55M; 0,1001
    II. Ácidos-Bases
    3. Dadas las siguientes especies: NH3, CN-, y HI. Escribir reacciones que justifiquen su carácter ácido o básico, en disolución acuosa. (6 Puntos)
    NH3:

    ______________________________________________________________
    CN- :

    ______________________________________________________________
    HI:

    _______________________________________________________________
    4. Hallar el pH en una disolución de 0,2M de NaOH (2 puntos)
    a. 11.4
    b. 10.6
    c. 13.3
    d. 13.0
    5. Hallar el pH en una disolución de 0,05M de HNO3 (2 puntos)
    a. 1,3
    b. 1,0
    c. 2,6
    d. 3,0

    roger, 1 Año Antes Reply

    • Hola Roger, como comprenderás no se trata de que nosotros resolvamos tus tareas, sino de que tú intentes hacerlas, veas los vídeos, y si tienes dudas concretas las consultes, pero como te digo concretas. Un saludo y una despedida en tu comentario también sería conveniente.

      QuimiTube, 1 Año Antes Reply

  22. ¿Por que en la disociación de NaOH el agua no se incluye como un reactivo y con el HCl si forma parte de los reactivos?

    Eyder Aranda, 9 Mess Antes Reply

    • En el NaOH simplemente se disocia para dar dos iones, el Na+ y el OH-, mientras que en el caso del HCl cede el protón H+ a una molécula de agua para dar H3O+, por este motivo se suele poner así, como disociación para bases como los hidróxidos y en cambio como reacción con agua para los ácidos.

      QuimiTube, 9 Mess Antes Reply

  23. hola muy buenas quería preguntar una duda :Si el OH resultase ser el que esta en exceso, ¿se le restan los moles del H3O+ a los moles de OH y se calcula el pOH ?

    lourdes, 8 Mess Antes Reply

    • Hola Lourdes, efectivamente, con la concentración de OH- calculas el pOH y luego de ahí ya puedes calcular el pH considerando que pH + pOH = 14. Un saludo.

      QuimiTube, 8 Mess Antes Reply

  24. Cuantos mls .De HCK IN se necesitan para neutralizar 11 mls De NaOH in

    Agustina Espinal, 5 Mess Antes Reply

    • Hola Agustina, imagino que quieres decir “1N” es decir, 1 normal, es la concentración de cada disolución. Esto equivale en estos compuestos a 1M, por tanto se necesita la misma cantidad.

      QuimiTube, 5 Mess Antes Reply


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